Telafi Akciğer Büyüme Fare Pnömonektomi Modeli

Özet

Mouse pneumonectomy is a commonly employed model of compensatory lung growth. This procedure can be used in conjunction with lineage tracing or transgenic mouse models to elucidate underlying mechanisms.

Özet

In humans, disrupted repair and remodeling of injured lung contributes to a host of acute and chronic lung disorders which may ultimately lead to disability or death. Injury-based animal models of lung repair and regeneration are limited by injury-specific responses making it difficult to differentiate changes related to the injury response and injury resolution from changes related to lung repair and lung regeneration. However, use of animal models to identify these repair and regeneration signaling pathways is critical to the development of new therapies aimed at improving pulmonary function following lung injury. The mouse pneumonectomy model utilizes compensatory lung growth to isolate those repair and regeneration signals in order to more clearly define mechanisms of alveolar re-septation. Here, we describe our technique for performing mouse pneumonectomy and sham pneumonectomy. This technique may be utilized in conjunction with lineage tracing or other transgenic mouse models to define molecular and cellular mechanism of lung repair and regeneration.

Giriş

akciğerin başlıca fonksiyonu, bir organizmaya ve atmosfer arasındaki oksijen ve karbon dioksit değişimi sağlamaktır. İnsanlarda, doğumsal ve edinsel koşulları bir dizi bozulmuş akciğer fonksiyonu ile sonuçlanan azalmış akciğer yüzey alanına yol açar. Yani, akciğer - örneğin inhale kortikosteroidler, bronkodilatör, ek oksijen, ve kronik mekanik ventilasyon gibi tedavilerin bir ev sahibi engelli akciğer fonksiyonu ^1-3 sonuçlarını hafifletmek için kullanılmasına rağmen, bu koşullar için ideal bir tedavi fonksiyonel akciğer dokusunun yeniden büyümesini teşvik ediyorum yenilenmesi.

Memeli doku rejenerasyonu iyi belgelenmiştir. Afrika Dikenli Fare skar oluşumu ⁴ olmaksızın cildin geniş alanlar yeniden yapabilirsiniz. İnsanlarda distal falanks yaralanma veya ampütasyon ^5-7 aşağıdaki yeniden yapabilirsiniz. Aşağıdaki pnömonektomi (PNX), telafi akciğer büyümesi yapmak, ⁹ fare, sıçan ⁸ oluşurgs ^10, ve ¹¹ insanlarda. Tanım olarak, telafi akciğer büyümesi ilişkili mikrosirkülasyon ¹² genişlemesi ile bu genişlemiş hava sahasındaki mevcut hava sahasındaki değil sadece genişleme, ancak yeniden bölümlenmenin içerir. Gen ifadesi analizi bu modeli akciğer gelişimi ¹³ sinyalizasyon olaylar birçok özetlediği olduğunu göstermiştir. Dört hafta, fare PNX sonra, alveol yüzey alanının ve sahte işlemden geçirilmiş hayvan ¹⁴ edilene eşdeğerdir. Bu yazıda, fare pNX ve sahte PNX prosedürlerini açıklar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protokol

NOT: Hayvan kullanım bildirimi: Bu çalışmada tüm işlemler onay ve Cincinnati Çocuk Hastanesi Kurumsal Hayvan Kullanımı ve Bakımı Komitesi (IACUC) yönergeleri takip gerçekleştirilmiştir. Sekiz hafta yaşında C57BL / 6J erkek fareleri, Jackson Laboratories'den (Bar Harbor, ME) elde edilir ve kullanımdan önce bir hafta boyunca ortama alışmaları sağlandı. Cerrahi kadar, hayvanlar patojen madde içermeyen bir yere yerleştirilmesi ve otoklavlanmıştır yemi ve süzüldü suyu ad libdium sağlandı. Her fare kafesi özel hava ve su ile sağlanan ve odalar 12 saat gece-gündüz döngüsü tutuldu. Cerrahi işlemden sonra, fareler, süzüldü üstleri ile kafeslerde muhafaza otoklavlanmış yemi farelere istenildiği kadar mesafede, ve bir su şişesinden su süzüldü sağlandı.

Araçların 1. Hazırlık

1. Ataç ve işaretçilerine kullanılarak 6 cilt Ekartörleri olun. Büküm kağıt pim Shanks üzerine ataç doğruldu, lbir ucunda bir 5 cm'lik tek bir çelik tel eave ve telin ucunda tek bir 0.5 cm'lik bir "U" şekilli bir kancayı olun.
2. Plastik wrap kullanarak bazı 15 x 15 cm kare cerrahi perdeler olun. Fare başına bir pansuman hazırlayın. Her şal arasında bir kağıt kule koyun.
3. 12 x 12 inç mantar fayans, gazlı bez ve pamuklu çubuklar bir yığını ile birlikte tüm cerrahi aletler sterilize.

2. Fare Hazırlama

1. % 2 izofluran ile anestezi neden olur. Hayvan tartılır.
2. Özel cerrahi hazırlık alanında elektrik tıraş sol toraks ve boyun alanı tıraş.
3. Farenin gözlerine yapay gözyaşı merhemi bir damla uygulayın.
4. Klorheksidin ve izopropil alkol ile boyun ve sol toraks arındırın. Iki kez daha tekrarlayın.

3. Fare Oro-trakeal entübasyon ve Mekanik Ventilasyon

1. Steril olmayan bir cerrahi teknisyen yerde önceden ısıtılmış cerrahi alanında fare sırtüstü var.
2. Pençe tutam yanıt eksikliği belgeleyerek anestezi derinliği onaylayın.
3. Cerrahi kıyafetleri, maske, şapka ve ellerini yıkama ve donning sonra, steril cerrahi eldiven yok.
4. Dökümlü ve aseptik teknik kullanılarak sonra, gırtlak maruz ön orta boyun üzerinde 1 cm'lik dikey kesi yapmak. Hafif kavisli, tırtıklı 10 cm forseps ile kayış kasları geri çekin ve düz makas ucu ile kayış kasları yayarak gırtlak ve trakea maruz.
5. Oral orta trakea (Şekil 1A) içine 22 G künt uçlu angiocatheter yerleştirin ve görsel yerleştirme (Şekil 1B) onaylayın. Anestezi koruyun ve kemirgen ventilatör ile (inme başına 225 ul; min başına 200 Stokes)% 1-3 izofluran kullanarak havalandırın. 15 cm _H2O bir basınç sınırını ayrılmadan

4. Fare Pnömonektomi

1. Farenin arka bakacak sağ lateral dekübit pozisyonunda fare LayOperatör (sol taraf yukarı). Steril örtü olarak kendi kendine kapanan plastik wrap kullanın. Drape ile kesme, ^4. ve ^5. interkostal aralıktan kaburga 2 cm uzunluğunda kesilmiş paralel hale getirmek için künt uçlu kavisli makas kullanın. Kör uç kavisli makas yerleştirin ve alttaki kaburga ve interkostal kasların uzak cildi teşrih.
2. Bir kare 1.5 x 1.5 cm cerrahi pencere (Şekil 2A) maruz dört toplayıcıları ile cildi geri çekin. Mantar kuruluna Ekartörleri sabitleyin.
3. Kavisli bir forseps kullanarak kaburga aşağı incelemek ve göğüs boşluğu girmek için kavisli bir forseps bir ucunu kullanın.
4. Künt ucu mikro-makas kullanarak, göğüs boşluğu girmek için alt bıçak kullanın. Ters yönde kaburga ve tekrarı arasında 0,5 cm'lik kesi yapmak.
5. Kalan iki Ekartörleri kullanarak, ön-arka eksen ve mantar pano (Şekil 2B) Retraktörler güvenli olarak toraks açın.
(Şekil 3A, B) maruz kadar sol elinde kavisli künt uçlu forseps kullanarak li> torakotomi ile yanal ve inferior sol akciğer üst kısmını sol akciğer kavramak ve yerinden.
6. Avuç aplikatör ve avuç (Şekil 3C) uzak işaret kavisli ucu gövdesi ile sağ elinde yüklü titanyum vasküler mikroklip aplikatör Holding, sol arka yönü eğrilik boyunca toraks içine aplikatör ucu kaydırın Akciğer ve bronşları sol ve pulmoner arter (Şekil 3D) klip.
7. Aplikatör çıkarın ama geri sol akciğer tutun. Sağ eli ile künt ucu mikro-makas kavrayın ve klibe bronşları ve pulmoner arter distalinde kesilir ve sol akciğer (Şekil 3E) çıkarın.
8. Kaburga Ekartörleri çıkarın.
9. İncisi aşağı cilt 1 cm kadar çimdik kavisli künt forseps kullanındeğil, diyafram seviyesinden ve deri yoluyla ve sol göğüs boşluğunda (Şekil 4A, B) 24 G angiocatheter yerleştirin.
10. Göğüs boşluğu kapatmak için 4 ^th yaklaşık iki kesintiye sütür ve 5 ^inci kaburga yerleştirmek için 5-0 prolen sütür kullanın.
11. Cilt Ekartörleri çıkarın. Kesi uzunluğu boyunca cildi yaklaştığı ve cilt kapalı tutkal forseps iki takım kullanın.
12. Angiocatheter 3 ml'lik luer-lock şırınga bağlayın ve nazik vakum uygulayarak ve angiocatheter çekerek artık havayı çıkartın.
13. Boyun kesi daha önce olduğu gibi forseps iki takım kullanılarak kapalı Tutkal.

5. Fare Sham Pnömonektomi

1. "Fare Pnömonektomi" protokolde belirtildiği gibi sol akciğer Açığa. Sol göğüs boşluğuna hava girmesini sağlamak için kavisli künt forseps ile göğüs kafesini kaldırın (Şekil 5A, B).
2. Sol tho içine 24 G angiocatheter yerleştirinSol akciğerin kesmemeye özen yukarıdaki gibi Toraks boşluğu.
3. 5-0 prolen sütür kullanarak ve akciğer (Şekil 5C) delinme dikkatli olmak, ^3. / 4 ^th içine dikiş materyali iki uzunlukları ve ^5. / ^6. kaburga aralar (Şekil 5D) yerleştirin. Sol akciğer herniasyonu risklerini azaltmak için ipe önce dikiş materyali her iki uzunlukları yerleştirin. İki kesintiye dikiş (Şekil 5E) yapmak için sütür materyali bağlayın.
4. Torasik kesi üzerindeki deriyi Tutkal, angiocatheter ile artık havayı kaldırmak ve yukarıdaki gibi boyun kesi tutkal.

6. Resüsitasyon, Analjezi ve Kurtarma

1. Izofluran kapatın ve buprenorfın 0.1 mg / kg yönetmek ve serum fizyolojik subkutan 0.5 ml.
2. Spontan solunum frekanslarında devam zaman, endotrakeal tüp kaldırmak.
3. Tekrar ayaktan kadar fareyi gözlemleyin. Tipik resum YürüyüşEndotrakeal tüp çıkarılmasından sonra birkaç dakika es.
4. / N O kurtarmak için bir 27 ° C inkübatör (nemlendirilmiş,% 25 oksijen) fare yerleştirin.
   NOT: Biz ameliyat sonrası ilk 24 saat için kafes katta su ile ıslatılmış yem birkaç topakları yerleştirin.
5. Ameliyat sonrası, günde iki kez, üç gün boyunca intraperitonal enjeksiyon ile buprenorfin, 0.1 mg / kg uygulayın. Hayvanları tutarken cerrahi siteyi açmak için özen gösterin.

7. Fare İzleme

1. Ameliyat sonrası 1, 3, 5 ve 7 gün sonra fareler tartılır.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Sonuçlar

. Hem PNX ve sahte pnömonektomi için% 100 - pNX ve Sham fare ağırlıkları bir arsa Şekil 6'da verilmiştir Bizim ellerde, hayatta sürekli 95. Sağ akciğer-yetişir yeniden bu model ve beklenen zaman ders, biz Gibney ark. ¹⁵ ve Wang ve ark yazmaları okuyucuyu bakın nasıl açıklamaları için. ¹⁴

Birkaç ortak tuzaklar başarıyla fare PNX ve fare sahte pnömonektomi prosedürleri gerçekleştirmek için kaçın?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Tartışmalar

Biz bugüne kadar bildirilen fare PNX ve fare sahte PNX prosedürleri en detaylı açıklamasını sağladı. Biz prosedürü öğrenme araştırmacılar sık ​​karşılaştıkları ortak tuzaklar birkaç okuyucu farkında yaptık, ve biz bu tuzaklar karşısında azaltmak için laboratuvar tarafından geliştirilen çeşitli teknikler belirttiğimiz. Bu modeli kullanan diğer laboratuvarlar diğer bir teknik değişiklikler geliştirilen veya farklı enstrümanlar kullanmak olabilir. Teknikleri farklılıkları de?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
6 inch Vascular clip applicator	Teleflex Medical (WECK)	137062
Horizon small titanium red clip	Teleflex Medical (WECK)	1201
Narrow pattern 12 cm curved forceps	Fine Science Tools	11003-12
Curved serrated 10 cm Graefe forceps	Fine Science Tools	11052-10
Castroviejo needle holder	Fine Science Tools	12565-14
Straight 9 cm Strabismus scissors (blunt tip)	Fine Science Tools	14075-09
Straight 8.5 cm hardened fine scissors	Fine Science Tools	14090-09
Straight, blunt tip Cohan-Vannas spring scissors	Fine Science Tools	15000-12
Skin glue	Gluture	32046
22 G Angiocatheter
24 G Angiocatheter
3 ml Luer lock syringe
4 Short retractors
2 Long retractors
5-0 Prolene on curved cutting needle	Ethicon	8698G
0.5 ml Syringe on 27 G needle
Normal saline
Buprenorphine
Press-n-Seal wrap	Glad Products Company
12 x 12 inch Cork board stack	Office Depot
70% Ethanol
Betadine
Mouse ventilator	Hugo Sachs Elektronnik	Minivent Type 845
Isoflurane vaporizer	OHMEDA	Excel 210 SE
Artificial tear ointment	Puralube	NDC: 17033-211-38